[發明專利]微電網下提高飛輪儲能裝置放電深度的控制方法

有效

• 申請號: 201710138681.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106877367B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 梁軍;李和豐;贠志皓;張峰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/30
• 分類號: H02J3/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.微電網下提高飛輪儲能裝置放電深度的控制方法，其特征是，包括以下步驟：

選取接入微電網的飛輪電機的數學模型，根據該數學模型得到轉速是飛輪電機輸出電壓首要影響因素，且在飛輪電機空載情況下成正比；

將飛輪電機轉速與飛輪電機輸出電壓簡化為正比關系，比例系數設為k；

根據上述比例系數及飛輪電機轉速得到飛輪電機經過整流后的輸出電壓即Cuk電路的輸入電壓U_in，

U_in＝kω

其中ω為飛輪電機轉速；

Cuk電路的輸入電壓經過Cuk電路電壓變換后輸出電壓U_o，

其中，α為Cuk電路中控制信號占空比；

根據產生IGBT控制信號的PWM發生器模塊運行原理，得到PWM發生器控制信號u，

u＝1-α

根據產生控制信號的PWM發生器運行原理、Cuk電路的輸入電壓U_in及經過Cuk電路電壓變換后輸出電壓U_o得到PWM發生器控制信號u的表達式：

當需要保持經過Cuk電路電壓變換后輸出電壓U_o與電壓參考值U_ref相等時，得到PWM發生器控制信號u與ω的關系函數，根據上述關系函數，當飛輪電機轉速ω加速跌落時，PWM發生器控制信號u加速跌落，Cuk電路中控制信號占空比α會加速上升，從而PWM發生器控制信號能夠大幅度長時間地變化，實現持久地維持飛輪電機輸出電壓繼而提高放電深度。

2.如權利要求1所述的微電網下提高飛輪儲能裝置放電深度的控制方法，其特征是，當需要保持U_o＝U_ref時的PWM發生器控制信號u與ω的關系函數為：

3.如權利要求1所述的微電網下提高飛輪儲能裝置放電深度的控制方法，其特征是，經過Cuk電路電壓變換后輸出電壓U_o與電壓參考值U_ref存在偏差時，偏差指輸入PID控制器后得到輸出值，飛輪電機轉速指輸入PWM發生器控制信號u與ω的關系函數得到PWM發生器控制信號u，經過PID控制器的輸出值及PWM發生器控制信號u求和得到實際的PWM發生器控制信號u’。

4.如權利要求1所述的微電網下提高飛輪儲能裝置放電深度的控制方法，其特征是，飛輪電機轉速與飛輪電機輸出電壓的比例系數由飛輪電機的數學模型計算出初值后調試修正。